(57)【要約】【課題】圧縮機構（40）が電動機（26）の下側に配置されて吐出管（23）が電動機（26）の上側に開口している流体機械（20）において、電動機（26）の性能の低下を抑制して流体機械（20）の運転効率を向上させる。【解決手段】圧縮機構（40）と電動機（26）との間に、圧縮機構（40）が吐出した流体から潤滑油を分離する油分離機構（70）を設ける。圧縮機構（40）が吐出した流体は、電動機（26）と圧縮機構（40）との間の油分離機構（70）でその流体に含まれる潤滑油が取り除かれ、その後に電動機（26）を通過して吐出管（23）から吐出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器状のケーシング（21）と、上記ケーシング（21）内に収納されて圧縮した流体を吐出通路（57,62）から該ケーシング（21）内に吐出する圧縮機構（40）と、上記ケーシング（21）内において圧縮機構（40）の上方に配置されて該圧縮機構（40）の駆動軸（30）に連結される電動機（26）と、上記ケーシング（21）を貫通して該ケーシング（21）内における上記電動機（26）の上側に開口する吐出管（23）とを備える流体機械であって、
上記圧縮機構（40）と上記電動機（26）との間には、上記圧縮機構（40）が吐出した流体から潤滑油を分離する油分離機構（70）が設けられていることを特徴とする流体機械。
【請求項２】
請求項１において、
上記油分離機構（70）は、上記吐出通路（57,62）に連通した吐出側空間（60）を形成するためのメッシュ状のメッシュ部材（66）を備え、上記吐出側空間（60）内の流体が上記メッシュ部材（66）を通過する際に該流体から潤滑油を分離することを特徴とする流体機械。
【請求項３】
請求項２において、
上記吐出通路（57,62）は、上記圧縮機構（40）の上面に開口し、
上記メッシュ部材（66）は、筒状に形成されて上記圧縮機構（40）の上面側に立設される一方、
上記油分離機構（70）は、上記メッシュ部材（66）の上端側を閉塞して該メッシュ部材（66）と共に上記吐出側空間（60）を区画するカバー部材（67）を備えていることを特徴とする流体機械。
【請求項４】
請求項３において、
上記圧縮機構（40）には、その上面に上記駆動軸（30）の軸受け（44a）が突設される一方、
上記メッシュ部材（66）は、上記軸受け（44a）の周囲を囲うように配置されていることを特徴とする流体機械。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れか１つにおいて、
上記圧縮機構（40）が吐出した流体が通過するマフラー室（64）を上記吐出側空間（60）内に形成するためのマフラー部材（63）を備えていることを特徴とする流体機械。
【請求項６】
請求項３乃至５の何れか１つにおいて、
上記メッシュ部材（66）は、下端の部材厚が上端の部材厚よりも大きくなっていることを特徴とする流体機械。
【請求項７】
請求項４乃至６の何れか１つにおいて、
上記駆動軸（30）には、上記ケーシング（21）の底部に貯留された潤滑油を上方へ導くための給油通路（19）と、上記駆動軸（30）の外周面で開口して上記給油通路（19）からガスを排出するためのガス抜き孔（17）とが形成される一方、
上記駆動軸（30）の外周面におけるガス抜き孔（17）の開口部は、上記吐出側空間（60）内に位置していることを特徴とする流体機械。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１つにおいて、
上記電動機（26）は、上記ケーシング（21）に固定されたステータ（27）と、該ステータ（27）の内側に配置されて上記駆動軸（30）に固定されたロータ（28）とを備える一方、
上記吐出管（23）は、上記ロータ（28）よりも外側に開口していることを特徴とする流体機械。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１つにおいて、
上記駆動軸（30）に連結されて流体の膨張によって得られた動力を該駆動軸（30）に伝える膨張機構（50）を備え、
上記膨張機構（50）は、上記ケーシング（21）内における電動機（26）の上方に配置され、
上記吐出管（23）は、上記ケーシング（21）内における電動機（26）と膨張機構（50）の間の空間に開口していることを特徴とする流体機械。
【請求項１０】
請求項９において、
上記吐出管（23）が開口している膨張機構（50）と電動機（26）との間の第２空間（8）が、圧縮機構（40）と電動機（26）との間の第１空間（9）よりも狭くなっていることを特徴とする流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を圧縮する圧縮機構と電動機とを備える流体機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧縮した流体をケーシング内に吐出する圧縮機構が電動機の下側に配置され、圧縮機構がケーシング内に吐出した流体をケーシング外に吐出するための吐出管が電動機の上側に開口している流体機械が知られている（例えば、特許文献１）。この種の流体機械では、圧縮機構が吐出した流体は、電動機の内部の隙間を通過して電動機の下側の空間から上側の空間に移動する。そして、電動機の上側の空間に流入した流体は、その空間に開口している吐出管からケーシング外に吐出される。
【０００３】
この種の流体機械の電動機の横断面図を図１０に示す。電動機には、ロータとステータとの間やステータの外周部などに隙間が形成されている。流体が電動機の下側の空間から上側の空間に移動する際は、流体がこの隙間を通過する。
【特許文献１】特開２０００−９７１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の流体機械では、圧縮機構で流体が圧縮される時に、摺動部に供給されている潤滑油が油滴になって圧縮された流体と共にケーシング内に吐出される。そして、従来の流体機械では、圧縮機構が吐出した流体に潤滑油が多く含まれていると、流体がステータとロータとの間の隙間を通過する際に多くの潤滑油がステータやロータの表面に付着し、付着した潤滑油がロータが回転する時の粘性抵抗になって電動機の性能が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、圧縮機構が電動機の下側に配置されて吐出管が電動機の上側に開口している流体機械において、電動機の性能の低下を抑制して流体機械の運転効率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、密閉容器状のケーシング（21）と、上記ケーシング（21）内に収納されて圧縮した流体を吐出通路（57,62）から該ケーシング（21）内に吐出する圧縮機構（40）と、上記ケーシング（21）内において圧縮機構（40）の上方に配置されて該圧縮機構（40）の駆動軸（30）に連結される電動機（26）と、上記ケーシング（21）を貫通して該ケーシング（21）内における上記電動機（26）の上側に開口する吐出管（23）とを備える流体機械（20）を対象とする。そして、上記圧縮機構（40）と上記電動機（26）との間には、上記圧縮機構（40）が吐出した流体から潤滑油を分離する油分離機構（70）が設けられている。
【０００７】
第１の発明では、電動機（26）と圧縮機構（40）との間に設けられた上記油分離機構（70）で、圧縮機構（40）が吐出した流体から潤滑油が分離される。圧縮機構（40）が吐出した流体は、そこに含まれる潤滑油が油分離機構（70）で取り除かれ、その後電動機（26）を通過して吐出管（23）に流入する。このため、電動機（26）を通過する流体に含まれる潤滑油の量は減少する。
【０００８】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記油分離機構（70）が、上記吐出通路（57,62）に連通した吐出側空間（60）を形成するためのメッシュ状のメッシュ部材（66）を備え、上記吐出側空間（60）内の流体が上記メッシュ部材（66）を通過する際に該流体から潤滑油を分離する。
【０００９】
第２の発明では、圧縮機構（40）が吐出した流体が上記吐出側空間（60）に流入する。そして、吐出側空間（60）に流入した流体は、上記メッシュ状のメッシュ部材（66）を通過する。その際、流体に含まれる潤滑油がメッシュ部材（66）に付着して、該流体から潤滑油が取り除かれる。メッシュ部材（66）を通過して流体は、電動機（26）を通過して、電動機（26）の上側に開口する吐出管（23）から吐出される。
【００１０】
なお、メッシュ部材（66）は、網目で形成されるような細かい隙間が内部に形成されるものである。つまり、メッシュ部材（66）は、例えば、繊維状の部材がほぼ一定間隔で縦横に並んで規則的な隙間を形成するものであってもよいし、いわゆる金属タワシのように繊維状の部材が複雑に絡み合って不規則な隙間を形成するものであってもよい。
【００１１】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記吐出通路（57,62）が上記圧縮機構（40）の上面に開口し、上記メッシュ部材（66）が筒状に形成されて上記圧縮機構（40）の上面側に立設される一方、上記油分離機構（70）が、上記メッシュ部材（66）の上端側を閉塞して該メッシュ部材（66）と共に上記吐出側空間（60）を区画するカバー部材（67）を備えている。
【００１２】
第３の発明では、上記吐出通路（57,62）に連通した吐出側空間（60）が、筒状のメッシュ部材（66）とカバー部材（67）とによって区画されている。メッシュ部材（66）は側面から吐出側空間（60）を区画し、カバー部材（67）は上面から吐出側空間（60）を区画している。圧縮機構（40）が吐出した流体は、吐出側空間（60）に流入して、該吐出側空間（60）から出て行く際に上面側のカバー部材（67）を通過することができないので必ず側面側のメッシュ部材（66）を通過する。
【００１３】
第４の発明は、上記第３の発明において、上記圧縮機構（40）には、その上面に上記駆動軸（30）の軸受け（44a）が突設される一方、上記メッシュ部材（66）は、上記軸受け（44a）の周囲を囲うように配置されている。
【００１４】
第４の発明では、筒状に形成されたメッシュ部材（66）が、軸受け（44a）の周囲を囲うように配置されている。圧縮機構（40）が吐出した流体は、軸受け（44a）の周囲に形成された吐出側空間（60）に流入し、メッシュ部材（66）を通過する。
【００１５】
第５の発明は、上記第２乃至第４の発明の何れか一つにおいて、上記圧縮機構（40）が吐出した流体が通過するマフラー室（64）を上記吐出側空間（60）内に形成するためのマフラー部材（63）を備えている。
【００１６】
第５の発明では、圧縮機構（40）が吐出した流体が、メッシュ部材（66）を通過する前にマフラー室（64）を通過する。圧縮機構（40）が吐出した流体は、その圧力脈動がマフラー室（64）を通過することによって低減され、その流速が平均化されて流速の変動幅が小さくなる。つまり、この第５の発明では、マフラー室（64）を吐出側空間（60）内に形成するためのマフラー部材（63）を備えることで、メッシュ部材（66）を通過する際の流体の流速を平均化してその流速変化を抑えている。
【００１７】
第６の発明は、上記第３乃至第５の発明の何れか一つにおいて、上記メッシュ部材（66）は、下端の部材厚が上端の部材厚よりも大きくなっている。
【００１８】
第６の発明では、メッシュ部材（66）の下端の幅が上端の幅より大きくなっている。メッシュ部材（66）では、通過した流体から捕集した潤滑油が該メッシュ部材（66）の下端から溜まっていく。この発明では、メッシュ部材（66）の下側の幅が大きいので、同じ量の潤滑油が溜まっても、上端と下端の幅が同じメッシュ部材に比べて潤滑油の油面の高さが低くなる。
【００１９】
第７の発明は、上記第４乃至第６の発明の何れか一つにおいて、上記駆動軸（30）には、上記ケーシング（21）の底部に貯留された潤滑油を上方へ導くための給油通路（19）と、上記駆動軸（30）の外周面で開口して上記給油通路（19）からガスを排出するためのガス抜き孔（17）とが形成される一方、上記駆動軸（30）の外周面におけるガス抜き孔（17）の開口部は、上記吐出側空間（60）内に位置している。
【００２０】
第７の発明では、給油通路（19）からガスを排出するためのガス抜き孔（17）が、上記吐出側空間（60）に開口している。ガス抜き孔（17）から排出されるガスは、吐出側空間（60）に排出され、上記メッシュ部材（66）を通過する。
【００２１】
第８の発明は、上記第１乃至第７の発明の何れか一つにおいて、上記電動機（26）は、上記ケーシング（21）に固定されたステータ（27）と、該ステータ（27）の内側に配置されて上記駆動軸（30）に固定されたロータ（28）とを備える一方、上記吐出管（23）は、上記ロータ（28）よりも外側に開口している。
【００２２】
第８の発明では、吐出管（23）が、ステータ（27）の内側に配置されたロータ（28）よりも外側に開口している。吐出管（23）の入口は、駆動軸（30）から比較的離れた位置に開口している。
【００２３】
第９の発明は、上記第１乃至第８の発明の何れか一つにおいて、上記駆動軸（30）に連結されて流体の膨張によって得られた動力を該駆動軸（30）に伝える膨張機構（50）を備え、上記膨張機構（50）は、上記ケーシング（21）内における電動機（26）の上方に配置され、上記吐出管（23）は、上記ケーシング（21）内における電動機（26）と膨張機構（50）の間の空間に開口している。
【００２４】
第９の発明では、流体機械（20）が膨張機構（50）と圧縮機構（40）と電動機（26）とを備えている。ケーシング（21）内では、上側から膨張機構（50）、電動機（26）、圧縮機構（40）が配置され、吐出管（23）が膨張機構（50）と電動機（26）との間に開口している。圧縮機構（40）が吐出した流体は、上記油分離機構（70）が設けられている圧縮機構（40）と電動機（26）との間の空間を流通し、電動機（26）を通過して吐出管（23）から吐出される。
【００２５】
第１０の発明は、上記第９の発明において、上記吐出管（23）が開口している膨張機構（50）と電動機（26）との間の第２空間（8）が、圧縮機構（40）と電動機（26）との間の第１空間（9）よりも狭くなっている。
【００２６】
第１０の発明では、上記吐出管（23）が開口している第２空間（8）が第１空間（9）よりも狭くなっている。ここで、従来のこの種の流体機械では、潤滑油が十分に取り除かれない状態の流体が第２空間（8）に流入するので、第２空間（8）で流体中の潤滑油を減少させるために第２空間（8）の容積を比較的大きくしていた。具体的に、第２空間（8）の容積を大きくすると、第２空間（8）に流入した流体はすぐに吐出管（23）から吐出されずに第２空間（8）に滞留する。その間に、流体に含まれる潤滑油が減少する。また、第２空間（8）の容積を大きくすると、第２空間（8）におけるケーシング（21）の内壁の面積も増大するので、ケーシング（21）に付着する潤滑油の量が多くなり流体中の潤滑油が減少する。この第１０の発明では、第１空間（9）に設けられた油分離機構（70）で圧縮機構（40）が吐出した流体から潤滑油が取り除かれる。従って、第２空間（8）を狭くしても吐出管（23）から吐出される潤滑油の量はほとんど変わらない。
【発明の効果】
【００２７】
本発明では、電動機（26）と圧縮機構（40）との間に油分離機構（70）を設けて、電動機（26）を通過する流体に含まれる潤滑油の量を減少させるようにしている。このため、流体がステータ（27）とロータ（28）との間を通過する際に、ステータ（27）やロータ（28）に付着する潤滑油の量が減少する。従って、ロータ（28）が回転する時の潤滑油による粘性抵抗が小さくなるので、電動機（26）の性能が低下するのを抑制することができ、流体機械（20）の運転効率を向上させることができる。
【００２８】
また、上記第３の発明では、圧縮機構（40）が吐出した流体が、吐出通路（57,62）から吐出側空間（60）に流入して、該吐出側空間（60）から出て行く際にメッシュ部材（66）を必ず通過する。つまり、この第３の発明では、圧縮機構（40）が吐出した流体が、メッシュ部材（66）を通過することなく電動機（26）を通過することがないようにしている。このため、油分離機構（70）でより多くの潤滑油を取り除くことができるので、電動機（26）を通過する流体に含まれる潤滑油の量をさらに減少させることができる。従って、ステータ（27）やロータ（28）に付着する潤滑油の量はさらに減少するので、電動機（26）の性能の低下をさらに抑制することができる。また、油分離機構（70）でより多くの潤滑油を取り除くことができるので、吐出管（23）から吐出される潤滑油の量を減少させることができる。
【００２９】
また、上記第５の発明では、圧縮機構（40）が吐出した流体が、メッシュ部材（66）を通過する前にマフラー室（64）を通過することで、メッシュ部材（66）を通過する際の流体の流速を平均化してその流速変化が小さくなるようにしている。これにより、流体がメッシュ部材（66）を通過する際に潤滑油が該メッシュ部材（66）に付着しやすくなるので、メッシュ部材（66）による潤滑油の捕集効率が向上する。また、メッシュ部材（66）を通過する際の流体の流速変化が大きければ、大きい流速の流体がメッシュ部材（66）を通過する際に該メッシュ部材（66）内に溜まっている潤滑油が再飛散して、電動機（26）を通過する流体に潤滑油が混入するおそれがある。この第５の発明では、このような潤滑油の再飛散を抑制することもできる。従って、この第５発明よれば、電動機（26）を通過する流体に含まれる潤滑油の量をさらに減少させることができるので、電動機（26）の性能の低下をさらに抑制することができる。また、油分離機構（70）でさらに多くの潤滑油を取り除くことができるので、吐出管（23）から吐出される潤滑油の量をさらに減少させることができる。
【００３０】
また、上記第６の発明では、メッシュ部材（66）において捕集された潤滑油が溜まっていく下端の幅を大きくすることで、同じ量の潤滑油が溜まっても、上端と下端の幅が同じメッシュ部材に比べて内部に溜まった潤滑油の油面の高さが低くなるようにしている。ここで、メッシュ部材（66）では、潤滑油が下端から溜まっていくと、流体が通過することができる面積が減少する。そして、流体が通過することができる面積が減少すると、メッシュ部材（66）を通過する際の流体の流速が大きくなって、潤滑油の捕集効率が低下する。また、流体の流速が大きくなると、一旦メッシュ部材（66）に捕集された潤滑油が再飛散するおそれがある。この第６の発明では、同じ量の潤滑油が溜まっても、上端と下端の幅が同じメッシュ部材に比べて内部に溜まった潤滑油の油面が低くなるようにしているので、流体が通過することができる面積が減少しにくくなり、メッシュ部材（66）を通過する際の流体の流速が大きくなることを抑制することができる。従って、メッシュ部材（66）での潤滑油の捕集効率を向上させることができる。
【００３１】
また、この第６の発明によれば、上端と下端の幅が同じメッシュ部材に比べて内部に溜まった潤滑油の油面が低くなるので、その上端と下端の幅が同じメッシュ部材と同程度の潤滑油の捕集効果を、高さの低いもので得ることができる。つまり、上端と下端の幅が同じメッシュ部材と同程度の機能を有するようにメッシュ部材（66）を設計するならば、メッシュ部材（66）の高さを低くすることができる。この場合、電動機（26）と圧縮機構（40）との距離を短くすることができるので、流体機械（20）のコンパクト化を図るが可能となる。
【００３２】
また、上記第７の発明では、ガス抜き孔（17）から排出されるガスが、上記メッシュ部材（66）を通過するようにしている。ガス抜き孔（17）から排出されるガスには、給油通路（19）内の潤滑油が混入することがある。この第７の発明によれば、ガス抜き孔（17）からのガスに潤滑油が混入していたとしても、メッシュ部材（66）を通過する際に潤滑油を取り除くことができる。従って、電動機（26）を通過する際にガス抜き孔（17）からのガスに含まれている潤滑油の量を減少させることができるので、電動機（26）の性能の低下を抑制することができる。また、吐出管（23）から吐出される潤滑油の量も減少させることができる。
【００３３】
また、上記第１０の発明では、第２空間（8）に流入する流体に含まれる潤滑油の量は少なく、第２空間（8）を狭くしても吐出管（23）から吐出される潤滑油の量はほとんど変わらないので、その第２空間（8）を狭くしている。その結果、第２空間（8）は第１空間（9）よりも狭くなっている。そして、第２空間（8）を狭くすると、流体機械（20）のコンパクト化を図ることができる。また、第２空間（8）を狭くすると、駆動軸（30）の長さが短くなってその駆動軸（30）に作用する応力が減少する。このため、駆動軸（30）の細径化を図ることができる。よって、この第１０の発明によれば、流体機械（20）の製作コストを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。図１に示すように、本実施形態の空調機（10）は、本発明に係る流体機械を備えている。
【００３６】
〈空調機の全体構成〉
図１に示すように、本実施形態の空調機（10）は、冷媒回路（11）を備えている。この冷媒回路（11）には、圧縮・膨張ユニット（20）と、室外熱交換器（14）と、室内熱交換器（15）と、第１四路切換弁（12）と、第２四路切換弁（13）とが接続されている。この圧縮・膨張ユニット（20）が、本発明に係る流体機械を構成している。また、この冷媒回路（11）には、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ2）が充填されている。
【００３７】
上記圧縮・膨張ユニット（20）は、縦長円筒形の密閉容器状に形成されたケーシング（21）を備えている。このケーシング（21）内には、圧縮機構（40）と、膨張機構（50）と、電動機（26）とが収納されている。ケーシング（21）内では、圧縮機構（40）と電動機（26）と膨張機構（50）とが下から上へ向かって順に配置されている。圧縮・膨張ユニット（20）の詳細については後述する。
【００３８】
上記冷媒回路（11）において、圧縮機構（40）は、その吐出側が第１四路切換弁（12）の第１のポートに、その吸入側が第１四路切換弁（12）の第４のポートにそれぞれ接続されている。一方、膨張機構（50）は、その流出側が第２四路切換弁（13）の第１のポートに、その流入側が第２四路切換弁（13）の第４のポートにそれぞれ接続されている。
【００３９】
また、上記冷媒回路（11）において、室外熱交換器（14）は、その一端が第２四路切換弁（13）の第２のポートに、その他端が第１四路切換弁（12）の第３のポートにそれぞれ接続されている。一方、室内熱交換器（15）は、その一端が第１四路切換弁（12）の第２のポートに、その他端が第２四路切換弁（13）の第３のポートにそれぞれ接続されている。
【００４０】
上記第１四路切換弁（12）と第２四路切換弁（13）は、それぞれ、第１のポートと第２のポートとが連通し且つ第３のポートと第４のポートとが連通する状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第３のポートとが連通し且つ第２のポートと第４のポートとが連通する状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わるように構成されている。
【００４１】
〈圧縮・膨張ユニットの構成〉
図２に示すように、圧縮・膨張ユニット（20）は、縦長で円筒形の密閉容器であるケーシング（21）を備えている。このケーシング（21）の内部には、下から上へ向かって順に、圧縮機構（40）と、電動機（26）と、膨張機構（50）とが配置されている。ケーシング（21）の内部では、電動機（26）と圧縮機構（40）との間に第１空間（9）が形成され、膨張機構（50）と電動機（26）との間に第２空間（8）が形成されている。第２空間（8）は、第１空間（9）に比べて狭くなっている。具体的には、電動機（26）と膨張機構（50）との距離（X）は、電動機（26）と圧縮機構（40）との距離（Y）よりも短くなっている。
【００４２】
また、ケーシング（21）には、その胴部を貫通するように吸入管（22）と吐出管（23）と導入管（24）と導出管（25）とが設けられている。吸入管（22）は２本設けられ、他の管（23,24,25）は１本ずつ設けられている。吸入管（22）は圧縮機構（40）に、導入管（24）及び導出管（25）は膨張機構（50）にそれぞれ接続されている。一方、吐出管（23）は、入口が第２空間（8）に開口している。吐出管（23）についての詳細は後述する。
【００４３】
圧縮機構（40）は、揺動ピストン型のロータリ圧縮機を構成している。この圧縮機構（40）は、シリンダ（41,42）とピストン（47）を２つずつ備えている。圧縮機構（40）では、下から上へ向かって順に、リアヘッド（45）と、第１シリンダ（41）と、中間プレート（46）と、第２シリンダ（42）と、フロントヘッド（44）とが積み重ねられた状態となっている。
【００４４】
また、圧縮機構（40）には、第１クランク軸（31）が設けられている。第１クランク軸（31）の下部は、リアヘッド（45）、第１シリンダ（41）、中間プレート（46）、第２シリンダ（42）、及びフロントヘッド（44）を貫通している。この第１クランク軸（31）の下部には、２つの圧縮側偏心部（32,33）が形成されている。これら圧縮側偏心部（32,33）は、その軸心が第１クランク軸（31）の軸心に対して偏心している。下側の第１圧縮側偏心部（32）と上側の第２圧縮側偏心部（33）とでは、第１クランク軸（31）の軸心に対する偏心方向が１８０°ずれている。第１圧縮側偏心部（32）は第１シリンダ（41）内に、第２圧縮側偏心部（33）は第２シリンダ（42）内に、それぞれ配置されている。また、第１クランク軸（31）には、その上端面を掘り下げて形成された係合穴（34）が設けられている。この係合穴（34）は、第１クランク軸（31）の軸心に沿って下方へ延びる六角形断面の穴である。
【００４５】
第１及び第２シリンダ（41,42）の内部には、円筒状のピストン（47）が１つずつ配置されている。第１シリンダ（41）内では、第１圧縮側偏心部（32）がピストン（47）を貫通している。第２シリンダ（42）内では、第２圧縮側偏心部（33）がピストン（47）を貫通している。ピストン（47,47）の外周面とシリンダ（41,42）の内周面との間に圧縮室（43）が形成される。また、図示しないが、ピストン（47）の側面には平板状のブレードが突設されており、このブレードは揺動ブッシュを介してシリンダ（41,42）に支持されている。
【００４６】
第１及び第２シリンダ（41,42）には、それぞれ吸入ポート（48）が１つずつ形成されている。各吸入ポート（48）は、シリンダ（41,42）を半径方向に貫通し、その終端がシリンダ（41,42）の内周面に開口している。これら各吸入ポート（48）には、吸入管（22）が１本ずつ挿入されている。
【００４７】
フロントヘッド（44）には、その上面に第１クランク軸（31）の軸受けとなる軸受部（44a）が突設されている。また、フロントヘッド（44）には、その上面に開口して該フロントヘッド（44）を上下方向に貫通する流体通路（62）が形成されている。流体通路（62）は、第２シリンダ（42）の圧縮室（43）と後述するマフラー室（64）とを連通するように形成されている。流体通路（62）は、比較的面積が小さい入口側通路（62a）と比較的面積が大きい出口側通路（62b）とによって構成されている。出口側通路（62b）の下部には、入口側通路（62a）を開閉するリード弁からなる吐出弁が設けられている。なお、図２では吐出弁の図示は省略する。
【００４８】
図３に示すように、フロントヘッド（44）の上には、リング板状の取付部（63a）とテーパ−状のテーパ−部（63b）と筒状の筒部（63c）とを備えるマフラー部材（63）が、軸受部（44a）の周囲を囲って流体通路（62）の出口を覆うように設けられている。これによって、マフラー部材（63）とフロントヘッド（44）との間にはマフラー室（64）が形成され、マフラー室（64）に流体通路（62）の出口側通路（62b）が開口している。マフラー部材（63）は、取付部（63a）の下面側でフロントヘッド（44）に固定されている。
【００４９】
取付部（63a）は、流体通路（62）の出口側通路（62b）の出口を囲うように設けられている。つまり、取付部（63a）の内周側の半径は、第１クランク軸（31）の軸心から流体通路（62）の出口側通路（62b）の外側端までの距離よりも長くなっている。テーパ−部（63b）は、取付部（63a）の内周側に連続して、上側に向かってすぼまるように形成されている。筒部（63c）は、テーパ−部（63b）の上端側に連続して、軸受部（44a）と同心状に形成されている。筒部（63c）は、内周面が軸受部（44a）の外周面よりも若干大きくなっており、軸受部（44a）との間に僅かな隙間を形成している。この隙間は、流体通路（62）の出口側通路（62b）からマフラー室（64）に流入した冷媒の出口になる。
【００５０】
また、フロントヘッド（44）の上には、本発明に係る油分離機構（70）が設けられている。油分離機構（70）は、円筒状のメッシュ部材（66）と円板状のカバー部材（67）とを備え、内側に吐出側空間（60）を形成している。メッシュ部材（66）は、金属製の細い繊維を密集させて円筒壁状に成形したものであって、網目で形成されるような細かい隙間がその金属製の細い繊維によって内部に形成されている。メッシュ部材（66）は、軸受部（44a）の周囲を囲うようにマフラー部材（63）の取付部（63a）の上面に立設されている。メッシュ部材（66）は、マフラー部材（63）の高さよりも高くなっている。カバー部材（67）は、中央が上側へ突き出た凸状になっている。カバー部材（67）の中央には、貫通孔が形成されている。貫通孔の内周は、第１クランク軸（31）に近接してほぼ接する状態になっている。カバー部材（67）は、外周部でメッシュ部材（66）の上端に固定されている。カバー部材（67）の外周部は、メッシュ部材（66）に被せるように下側に折れ曲がった蓋状になっている。カバー部材（67）は、メッシュ部材（66）の上端側を閉塞して該メッシュ部材（66）と共に吐出側空間（60）を区画している。
【００５１】
リアヘッド（45）には、その下面に第１クランク軸（31）の軸受けとなる軸受部（45a）が突設されている。また、リアヘッド（45）には、その下面に開口して該リアヘッド（45）を上下方向に貫通する流体通路（65）が形成されている。流体通路（65）は、第１シリンダ（41）の圧縮室（43）と後述する吐出室（59）とを連通するように形成されている。流体通路（65）は、比較的面積が小さい入口側通路（65a）と比較的面積が大きい出口側通路（65b）とによって構成されている。出口側通路（65b）の上部には、入口側通路（65a）を開閉するリード弁からなる吐出弁が設けられている。なお、図２では吐出弁の図示は省略する。
【００５２】
リアヘッド（45）の下面には、中央に貫通孔を有する碗状部材（69）が取り付けられている。碗状部材（69）は、貫通孔周辺でリアヘッド（45）の軸受部（45a）に固定され、外縁部でリアヘッド（45）の外周部に固定されている。リアヘッド（45）の下側には、リアヘッド（45）と碗状部材（69）とによって、第１シリンダ（41）内で圧縮された冷媒が吐出される吐出室（59）が形成されている。
【００５３】
圧縮機構（40）には、リアヘッド（45）からフロントヘッド（44）に亘って該圧縮機構（40）を貫通する流体通路（57）が形成されている。流体通路（57）は、フロントヘッド（44）の上面に開口して、吐出室（59）と流体通路（62）の出口側通路（62b）とを連通している。フロントヘッド（44）に形成された流体通路（62）とこの圧縮機構（40）を貫通する流体通路（57）とは、本発明に係る吐出通路を構成している。
【００５４】
上記電動機（26）は、ケーシング（21）の長手方向の中央部に配置されている。この電動機（26）は、ステータ（27）とロータ（28）とにより構成されている。ステータ（27）は、上記ケーシング（21）に固定されている。ロータ（28）は、ステータ（27）の内側に配置されており、第１クランク軸（31）の上部に取り付けられている。
【００５５】
ステータ（27）の外周面には、図４に示すように、ケーシング（21）に沿って延びる矩形状断面のコアカット（78）が、複数円周方向に亘って等間隔で形成されている。この実施形態１の流体機械（20）では、圧縮機構（40）が吐出した冷媒に含まれるほとんどの潤滑油が油分離機構（70）で取り除かれ、電動機（26）の上側に潤滑油がほとんど溜まらないので、コアカット（78）の面積が比較的小さくなっている。また、ステータ（27）とロータ（28）との間には、エアギャップ（79）と呼ばれる隙間が形成されている。コアカット（78）とエアギャップ（79）とは、第１空間（9）と第２空間（8）とを連通している。
【００５６】
膨張機構（50）は、揺動ピストン型のロータリ膨張機を構成している。この膨張機構（50）は、シリンダ（71,81）とピストン（75,85）とを２組ずつ備えている。膨張機構（60）では、上から下へ向かって順に、リアヘッド（52）と、第１シリンダ（71）と、中間プレート（53）と、第２シリンダ（81）と、フロントヘッド（51）とが積み重ねられた状態となっている。この状態において、第１シリンダ（71）は、その下端面が中間プレート（53）により閉塞され、その上端面がリアヘッド（52）により閉塞されている。一方、第２シリンダ（81）は、その下端面がフロントヘッド（51）により閉塞され、その上端面が中間プレート（53）により閉塞されている。
【００５７】
各シリンダ（71,81）は、概ねリング形状の厚板状に形成されている。第２シリンダ（81）の内径は、第１シリンダ（71）の内径よりも大きくなっている。また、第２シリンダ（81）の厚み（高さ）は、第１シリンダ（71）の厚み（高さ）よりも厚く（高く）なっている。
【００５８】
この膨張機構（50）には、第２クランク軸（35）が設けられている。第２クランク軸（35）は、フロントヘッド（51）、第２シリンダ（81）、中間プレート（53）、第１シリンダ（71）、及びリアヘッド（52）を貫通している。この第２クランク軸（35）には、２つの膨張側偏心部（36,37）が形成されている。これら膨張側偏心部（36,37）は、その軸心が第２クランク軸（35）の軸心に対して偏心している。上側の第１膨張側偏心部（36）と下側の第２膨張側偏心部（37）とでは、第２クランク軸（35）の軸心に対する偏心方向が一致している。ただし、第２膨張側偏心部（37）の偏心量は、第１膨張側偏心部（36）の偏心量よりも大きくなっている。第１膨張側偏心部（36）は第１シリンダ（71）内に、第２膨張側偏心部（37）は第２シリンダ（81）内に、それぞれ配置されている。
【００５９】
また、第２クランク軸（35）には、その下端面に係合突起（38）が突設されている。この係合突起（38）は、第２クランク軸（35）の下端面から下方へ延びる六角柱状の突起である。係合突起（38）の断面形状は、第１クランク軸（31）の係合穴（34）の断面形状に対応した六角形となっている。第１クランク軸（31）と第２クランク軸（35）とは、第２クランク軸（35）の係合突起（38）を第１クランク軸（31）の係合穴（34）へ挿入することによって連結され、駆動軸である１本のシャフト（30）を構成している。
【００６０】
図５にも示すように、第１シリンダ（71）内には第１ピストン（75）が、第２シリンダ（81）内には第２ピストン（85）がそれぞれ設けられている。第１及び第２ピストン（75,85）は、何れも円環状あるいは円筒状に形成されている。第１ピストン（75）の内径は第１膨張側偏心部（36）の外径と、第２ピストン（85）の内径は第２膨張側偏心部（37）の外径とそれぞれ概ね等しくなっている。そして、第１ピストン（75）には第１膨張側偏心部（36）が、第２ピストン（85）には第２膨張側偏心部（37）がそれぞれ貫通している。
【００６１】
上記第１ピストン（75）は、その外周面が第１シリンダ（71）の内周面に、下端面が中間プレート（53）に、上端面がリアヘッド（52）にそれぞれ摺接している。第１シリンダ（71）内には、その内周面と第１ピストン（75）の外周面との間に第１流体室（72）が形成される。一方、上記第２ピストン（85）は、その外周面が第２シリンダ（81）の内周面に、下端面がフロントヘッド（51）に、上端面が中間プレート（53）にそれぞれ摺接している。第２シリンダ（81）内には、その内周面と第２ピストン（85）の外周面との間に第２流体室（82）が形成される。
【００６２】
上記第１及び第２ピストン（75,85）のそれぞれには、ブレード（76,86）が１つずつ一体に設けられている。ブレード（76,86）は、ピストン（75,85）の半径方向へ延びる板状に形成されており、ピストン（75,85）の外周面から外側へ突出している。
【００６３】
上記各シリンダ（71,81）には、一対のブッシュ（77,87）が一組ずつ設けられている。各ブッシュ（77,87）は、内側面が平面となって外側面が円弧面となるように形成された小片である。一対のブッシュ（77,87）は、ブレード（76,86）を挟み込んだ状態で設置されている。各ブッシュ（77,87）は、その内側面がブレード（76,86）と、その外側面がシリンダ（71,81）と摺動する。そして、ピストン（75,85）と一体のブレード（76,86）は、ブッシュ（77,87）を介してシリンダ（71,81）に支持され、シリンダ（71,81）に対して回動自在で且つ進退自在となっている。
【００６４】
第１シリンダ（71）内の第１流体室（72）は、第１ブレード（76）によって仕切られており、図５における第１ブレード（76）の左側が高圧側の第１高圧室（73）となり、その右側が低圧側の第１低圧室（74）となっている。第２シリンダ（81）内の第２流体室（82）は、第２ブレード（86）によって仕切られており、図５における第２ブレード（86）の左側が高圧側の第２高圧室（83）となり、その右側が低圧側の第２低圧室（84）となっている。
【００６５】
上記第１シリンダ（71）と第２シリンダ（81）とは、それぞれの周方向におけるブッシュ（77,87）の位置が一致する姿勢で配置されている。言い換えると、第２シリンダ（81）の第１シリンダ（71）に対する配置角度が０°となっている。上述のように、第１膨張側偏心部（36）と第２膨張側偏心部（37）とは、第２クランク軸（35）の軸心に対して同じ方向へ偏心している。従って、第１ブレード（76）が第１シリンダ（71）の外側へ最も退いた状態になるのと同時に、第２ブレード（86）が第２シリンダ（81）の外側へ最も退いた状態になる。
【００６６】
上記中間プレート（53）には、連通路（54）が設けられている。この連通路（54）は、中間プレート（53）を貫通するように形成されている。中間プレート（53）における第１シリンダ（71）側の面では、図５における第１ブレード（76）の右側の箇所に連通路（54）の一端が開口している。中間プレート（53）における第２シリンダ（81）側の面では、第２ブレード（86）の左側の箇所に連通路（54）の他端が開口している。つまり、この連通路（54）は、第１低圧室（74）と第２高圧室（83）とを連通させている。そして、連通路（54）を介して互いに連通した第１低圧室（74）と第２高圧室（83）が、１つの膨張室を形成している。膨張機構（50）では、各流体室（72,82）で冷媒が膨張することによって発生した動力を回収し、その動力が圧縮機構（40）に伝達される。
【００６７】
上記第２シリンダ（81）には、導出ポート（56）が形成されている。導出ポート（56）は、第２シリンダ（81）の内周面のうち、図５におけるブッシュ（87）のやや右側の箇所に開口し、第２低圧室（84）と連通可能となっている。また、この導出ポート（56）には、導出管（25）が挿入されている。
【００６８】
上記リアヘッド（52）には、該リアヘッド（52）を上下方向に貫通する導入ポート（55）が形成されている。導入ポート（55）は、図５における第１流体室（74）の上側のやや左寄りの位置に開口し、第１高圧室（73）と連通可能となっている。この導入ポート（55）には、導入管（24）が挿入されている。
【００６９】
上記吐出管（23）は、ケーシング（21）内に位置する部分が直管状に形成されている。吐出管（23）の入口は、第２空間（8）の上寄りの位置に開口している。また、吐出管（23）は、入口がロータ（28）よりも外側であってケーシング（21）寄りの位置に開口している。
【００７０】
ケーシング（21）内の底部には、潤滑油が貯留されている油溜りが形成されている。シャフト（30）を構成する第１クランク軸（31）の下端部には、油溜りに浸漬された遠心式の油ポンプ（18）が設けられている。油ポンプ（18）は、シャフト（30）の回転により油溜りの潤滑油を汲み上げるように構成されている。この油ポンプ（18）は、シャフト（30）内を上下方向に延びて圧縮機構（40）と膨張機構（50）とに連通する給油通路（19）に接続されている。そして、油ポンプ（18）は、給油通路（19）を通じて圧縮機構（40）の摺動部と膨張機構（50）の摺動部とに油溜りの潤滑油を供給するように構成されている。また、第１クランク軸（31）には、給油通路（19）からガスを排出するためのガス抜き孔（17）が形成されている。ガス抜き孔（17）は、圧縮機構（40）のフロントヘッド（44）の軸受部（44a）の上端よりもやや上側の位置に設けられ、吐出側空間（60）に開口している。
【００７１】
−運転動作−
上記空調機（10）の動作について説明する。ここでは、空調機（10）の冷房運転時及び暖房運転時の動作について説明し、続いて膨張機構（50）の動作について説明する。
【００７２】
〈冷房運転〉
冷房運転時には、第１四路切換弁（12）及び第２四路切換弁（13）が図１に破線で示す状態に切り換えられる。この状態で圧縮・膨張ユニット（20）の電動機（26）に通電すると、冷媒回路（11）で冷媒が循環して蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
【００７３】
圧縮機構（40）で圧縮された冷媒は、吐出管（23）を通って圧縮・膨張ユニット（20）から吐出される。この状態で、冷媒の圧力は、その臨界圧力よりも高くなっている。この吐出冷媒は、室外熱交換器（14）へ送られて室外空気へ放熱する。室外熱交換器（14）で放熱した高圧冷媒は、流入管を通って膨張機構（50）へ流入する。膨張機構（50）では、高圧冷媒が膨張し、この高圧冷媒から動力が回収される。膨張後の低圧冷媒は、流出管を通って室内熱交換器（15）へ送られる。室内熱交換器（15）では、流入した冷媒が室内空気から吸熱して蒸発し、室内空気が冷却される。室内熱交換器（15）から出た低圧ガス冷媒は、吸入管（22）を通って圧縮機構（40）へ吸入される。圧縮機構（40）は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。
【００７４】
〈暖房運転〉
暖房運転時には、第１四路切換弁（12）及び第２四路切換弁（13）が図１に実線で示す状態に切り換えられる。この状態で圧縮・膨張ユニット（20）の電動機（26）に通電すると、冷媒回路（11）で冷媒が循環して蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
【００７５】
圧縮機構（40）で圧縮された冷媒は、吐出管（23）を通って圧縮・膨張ユニット（20）から吐出される。この状態で、冷媒の圧力は、その臨界圧力よりも高くなっている。この吐出冷媒は、室内熱交換器（15）へ送られる。室内熱交換器（15）では、流入した冷媒が室内空気へ放熱し、室内空気が加熱される。室内熱交換器（15）で放熱した冷媒は、流入管を通って膨張機構（50）へ流入する。膨張機構（50）では、高圧冷媒が膨張し、この高圧冷媒から動力が回収される。膨張後の低圧冷媒は、流出管を通って室外熱交換器（14）へ送られ、室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（14）から出た低圧ガス冷媒は、吸入管（22）を通っての圧縮機構（40）へ吸入される。圧縮機構（40）は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。
【００７６】
〈圧縮・膨張ユニットの動作〉
圧縮機構（40）部の動作について説明する。圧縮・膨張ユニット（20）の圧縮機構（40）は、電動機（26）によって駆動される。すなわち、電動機（26）が駆動して発生する動力が第１クランク軸（31）を通じて圧縮機構（40）に伝達されると、圧縮側偏心部（32,33）が回動する。上記圧縮側偏心部（32,33）が回動すると、この圧縮側偏心部（32,33）に摺動自在に外接するピストン（47,47）が第１シリンダ（41）及び第２シリンダ（42）内で揺動運動を行う。
【００７７】
冷媒は、ピストン（47,47）の揺動運動に従って吸入ポート（48,48）から第１シリンダ（41）及び第２シリンダ（42）の各圧縮室（43,43）に吸入される。吸入された冷媒は、各圧縮室（43,43）で圧縮され、冷媒である二酸化炭素（ＣＯ2）の臨界圧力以上の所定圧力を越えるまで圧縮される。所定圧力を越えた冷媒は、吐出弁を通じて流体通路（62,65）より吐出される。第１シリンダ（41）の圧縮室（43）で圧縮された冷媒は、吐出室（59）に吐出され、流体通路（57）を通ってマフラー室（64）に流入する。第２シリンダ（42）の圧縮室（43）で圧縮された冷媒は、マフラー室（64）に吐出される。また、圧縮機構（40）から吐出される冷媒には、比較的多くの油滴が含まれている。
【００７８】
マフラー室（64）に流入した冷媒は、該マフラー室（64）の出口（筒部（64c）と軸受部（44a）との隙間）からマフラー室（64）外の吐出側空間（60）に流入し、外側へ向かって移動してメッシュ部材（66）を通過する。この時、冷媒に含まれる潤滑油がメッシュ部材（66）に付着して、冷媒から潤滑油が取り除かれる。
【００７９】
メッシュ部材（66）を通過した冷媒は、吐出側空間（60）外の第１空間（9）に流入する。そして、コアカット（78）やエアギャップ（79）などを上向きに流れ、第２空間（8）に流入する。第２空間（8）に流入した冷媒は、吐出管（23）からケーシング（21）の外部へ吐出される。
【００８０】
膨張機構（50）部の動作について図６を参照しながら説明する。まず、第１シリンダ（71）内の第１高圧室（73）へ超臨界状態の高圧冷媒が流入する過程について説明する。上記第２クランク軸（35）の回転角が０°の状態から第２クランク軸（35）が僅かに回転すると、導入ポート（55）が第１高圧室（73）に開口して、導入ポート（55）から第１高圧室（73）へ高圧冷媒が流入し始める。その後、第２クランク軸（35）の回転角が６０°,１２０°,１８０°,２４０°,３００°と次第に大きくなるにつれて、第１高圧室（73）へ高圧冷媒が流入してゆく。この第１高圧室（73）への高圧冷媒の流入は、第２クランク軸（35）の回転角が３６０°に達するまで続く。
【００８１】
続いて、膨張機構（50）部において冷媒が膨張する過程について説明する。第１高圧室（73）への冷媒の流入が完了した状態において、第２クランク軸（35）の回転角が再び０°の状態から第２クランク軸（35）が僅かに回転すると、第１低圧室（74）と第２高圧室（83）とが連通路（54）を介して互いに連通し、第１低圧室（74）から第２高圧室（83）へと冷媒が流入し始める。その後、第２クランク軸（35）の回転角が６０°,１２０°,１８０°,２４０°,３００°と次第に大きくなるにつれ、第２低圧室（84）の容積が次第に減少すると同時に第１高圧室（73）の容積が次第に増加し、結果として第１低圧室（74）と第２高圧室（83）との合計容積が次第に増加してゆく。この合計容積の増加は、第２クランク軸（35）の回転角が３６０°に達する直前まで続く。そして、この合計容積が増加する過程で冷媒が膨張し、この冷媒の膨張によって第２クランク軸（35）が回転駆動される。このように、第１低圧室（74）内の冷媒は、連通路（54）を通って第２高圧室（83）へ膨張しながら流入してゆく。
【００８２】
続いて、第２シリンダ（81）内の第２低圧室（84）から冷媒が流出してゆく過程について説明する。第２高圧室（83）への冷媒の流入が完了した状態において、第２クランク軸（35）の回転角が再び０°の状態から第２クランク軸（35）が僅かに回転すると、第２低圧室（84）は導出ポート（56）に連通し始める。つまり、第２低圧室（84）から導出ポート（56）へと冷媒が流出し始める。その後、第２クランク軸（35）の回転角が６０°,１２０°,１８０°,２４０°,３００°と次第に大きくなってゆき、その回転角が３６０°に達するまでの間に亘って、第１低圧室（74）から膨張後の低圧冷媒が流出してゆく。
【００８３】
−実施形態１の効果−
上記実施形態１では、吐出側空間（60）は上面側がカバー部材（67）で区画されているので、圧縮機構（40）が吐出した冷媒は吐出側空間（60）に流入してメッシュ部材（66）を必ず通過する。そして、メッシュ部材（66）を通過した冷媒は、電動機（26）を通過して吐出管（23）から吐出される。電動機（26）を通過する前に圧縮機構（40）が吐出した冷媒からメッシュ部材（66）で潤滑油が取り除かれるので、電動機（26）を通過する冷媒に含まれる潤滑油の量は減少する。このため、冷媒がステータ（27）とロータ（28）との間を通過する際に、ステータ（27）やロータ（28）に付着する潤滑油の量が減少する。従って、ロータ（28）が回転する時の潤滑油による粘性抵抗が小さくなるので、電動機（26）の性能が低下するのを抑制することができ、流体機械（20）の運転効率を向上させることができる。
【００８４】
また、上記実施形態１によれば、電動機（26）の上側の第２空間（8）に流入する潤滑油の量が減少する。ここで、従来の流体機械では、電動機（26）を通過する冷媒に含まれる潤滑油の量が多く、電動機（26）の上側に潤滑油が溜まりやすかったので、潤滑油を第２空間（8）から速やかに排出するためにコアカット（78）の面積を比較的大きくする場合が多かった。また、コアカット（78）の面積を大きくすると、コアカット（78）を通過する際の冷媒の流速が遅くなるので、コアカット（78）を通過する冷媒中の潤滑油がコアカット（78）の表面に付着して冷媒から分離されるという利点もあった。しかし、従来の流体機械では、コアカット（78）の面積を大きくすると、磁束密度が小さくなって電動機（26）の性能が低下するという問題があった。この実施形態１によれば、第１空間（9）で冷媒から潤滑油を取り除いているため、電動機（26）の上側の第２空間（8）に流入する潤滑油の量は非常に少なく、さらにコアカット（78）で潤滑油を分離する必要がないので、コアカット（78）の面積を大きくする必要がない。従って、電動機（26）の性能の低下を抑制することができる。
【００８５】
また、上記実施形態１では、圧縮機構（40）が吐出した冷媒が、メッシュ部材（66）を通過する前にマフラー室（64）を通過することで、メッシュ部材（66）を通過する際の冷媒の流速を平均化してその流速変化が小さくなるようにしている。これにより、冷媒がメッシュ部材（66）を通過する際に潤滑油が該メッシュ部材（66）に付着しやすくなるので、メッシュ部材（66）による潤滑油の捕集効率が向上する。また、メッシュ部材（66）を通過する際の冷媒の流速変化が大きければ、大きい流速の冷媒がメッシュ部材（66）を通過する際に該メッシュ部材（66）内に溜まっている潤滑油が再飛散して、電動機（26）を通過する冷媒に潤滑油が混入するおそれがある。この実施形態１によれば、このような潤滑油の再飛散を抑制することもできる。従って、この実施形態１よれば、電動機（26）を通過する冷媒に含まれる潤滑油の量をさらに減少させることができるので、電動機（26）の性能の低下をさらに抑制することができる。また、油分離機構（70）でさらに多くの潤滑油を取り除くことができるので、吐出管（23）から吐出される潤滑油の量をさらに減少させることができる。
【００８６】
また、上記実施形態１では、ガス抜き孔（17）から排出されるガスが、上記メッシュ部材（66）を通過するようにしている。ガス抜き孔（17）から排出されるガスには、給油通路（19）内の潤滑油が混入することがある。この実施形態１によれば、ガス抜き孔（17）からのガスに潤滑油が混入していたとしても、メッシュ部材（66）を通過する際に潤滑油を取り除くことができる。従って、電動機（26）を通過する際にガス抜き孔（17）からのガスに含まれている潤滑油の量を減少させることができるので、電動機（26）の性能の低下を抑制することができる。また、吐出管（23）から吐出される潤滑油の量も減少させることができる。
【００８７】
また、上記実施形態１では、第２空間（8）に流入する冷媒に含まれる潤滑油の量は少なく、第２空間（8）を狭くしても吐出管（23）から吐出される潤滑油の量はほとんど変わらないので、第２空間（8）を狭くしている。そして、第２空間（8）を狭くすると、流体機械（20）のコンパクト化を図ることができる。また、第２空間（8）を狭くすると、シャフト（30）の長さが短くなってそのシャフト（30）に作用する応力が減少する。これによって、シャフト（30）の細径化を図ることができる。よって、この実施形態１によれば、流体機械（20）の製作コストを低減させることができる。
【００８８】
また、上記実施形態１では、吐出管（23）の入口がロータ（28）よりも外側であってケーシング（21）寄りの位置に開口している。ここで、従来の流体機械では、潤滑油が十分に分離されていない状態で冷媒が吐出管（23）が開口している空間に流入するので、最も多くの冷媒が流通するコアカット（78）から離れた位置（シャフト（30）に近い位置）に吐出管（23）が開口している場合が多かった。しかし、このようにすると、膨張機構（50）から排出された潤滑油がシャフト（30）を伝って流れる際に該シャフト（30）の回転によって飛散して、その飛散した潤滑油が吐出管（23）に流入する。この実施形態１では、吐出管（23）が開口している第２空間（8）に流入する冷媒から潤滑油が十分に取り除かれているので、コアカット（78）の出口に近い位置（シャフト（30）から離れた位置）に吐出管（23）を開口させている。これにより、飛散した潤滑油が吐出管（23）に流入しにくくなるので、吐出管（23）から吐出される潤滑油の量を減少させることができる。
【００８９】
−実施形態１の変形例１−
次に、実施形態１の変形例１について説明する。この変形例１は、上記実施形態１におけるメッシュ部材（66）の形状を変更したものである。この変形例１の流体機械（20）の下側の拡大断面図を図７に示す。
【００９０】
この変形例１のメッシュ部材（66）は、実施形態１と同様に軸受部（44a）の周囲を囲うように設けられているが、実施形態１とは異なり下側ほど部材厚が大きくなっている。メッシュ部材（66）は、外周面が下側へ向かって広がるテーパ−面になっている。内周面は、径が一様の円筒面になっている。
【００９１】
この実施形態１の変形例１では、メッシュ部材（66）で捕集された潤滑油が溜まっていく下端の幅を大きくすることで、同じ量の潤滑油が溜まっても、上端と下端の幅が同じメッシュ部材に比べて内部に溜まった潤滑油の油面の高さが低くなるようにしている。ここで、メッシュ部材（66）では、潤滑油が下端から溜まっていくと、冷媒が通過することができる面積が減少する。そして、冷媒が通過することができる面積が減少すると、メッシュ部材（66）を通過する際の冷媒の流速が大きくなって、潤滑油の捕集効率が低下する。また、冷媒の流速が大きくなると、一旦メッシュ部材（66）に捕集された潤滑油が再飛散するおそれがある。この変形例１では、同じ量の潤滑油が溜まっても、上端と下端の幅が同じメッシュ部材に比べて内部に溜まった潤滑油の油面が低くなるようにしているので、冷媒が通過することができる面積が減少しにくくなり、メッシュ部材（66）を通過する際の冷媒の流速が大きくなるを抑制することができる。従って、メッシュ部材（66）の潤滑油の捕集効率を向上させることができる。
【００９２】
また、この変形例１によれば、上端と下端の幅が同じメッシュ部材に比べて内部に溜まった潤滑油の油面が低くなるので、その上端と下端の幅が同じメッシュ部材と同程度の潤滑油の捕集効果を、高さの低いもので得ることができる。つまり、上端と下端の幅が同じメッシュ部材と同程度の機能を有するようにメッシュ部材（66）を設計するならば、メッシュ部材（66）の高さを低くすることができる。この場合、電動機（26）と圧縮機構（40）との距離を短くすることができるので、流体機械（20）のコンパクト化を図ることができる。
【００９３】
−実施形態１の変形例２−
次に、実施形態１の変形例２について説明する。この変形例２は、上記変形例１におけるメッシュ部材（66）の形状を変更したものである。この変形例２の流体機械（20）の下側の拡大断面図を図８に示す。
【００９４】
この変形例２のメッシュ部材（66）は、円筒状の上側筒部（66a）と、該上側筒部（66a）の下面に連続して形成される円筒状の下側筒部（66b）から構成されている。上側筒部（66a）と下側筒部（66b）とは、中心が一致して内径が等しくなっている。下側筒部（66b）は、外径が上側筒部（66a）よりも大きくなっている。
【００９５】
《発明の実施形態２》
実施形態２について説明する。実施形態２の流体機械（20）の縦断面図を図９に示す。この流体機械（20）は、圧縮機構（40）と電動機（26）とをケーシング（21）内に備えた圧縮機である。この流体機械（20）に、膨張機構（50）は設けられていない。この流体機械（20）は、例えば冷媒回路に設けられて冷媒を圧縮するために使用される。
【００９６】
図９に示すように、圧縮ユニット（20）は、縦長で円筒形の密閉容器であるケーシング（21）を備えている。このケーシング（21）の内部には、下寄りの位置に圧縮機構（40）が配置され、上寄りの位置に電動機（26）が配置されている。ケーシング（21）の内部では、電動機（26）と圧縮機構（40）との間に第１空間（9）が形成され、電動機（26）の上側に第２空間（8）が形成されている。この実施形態２の流体機械（20）では、シャフト（30）が圧縮機構（40）の第１クランク軸（31）により構成されている。
【００９７】
フロントヘッド（44）の上には、本発明に係る油分離機構（70）が設けられている。油分離機構（70）は、円筒状のメッシュ部材（66）と円板状のカバー部材（67）とを備え、内側に吐出側空間（60）を形成している。メッシュ部材（66）は、軸受部（44a）の周囲を囲うようにマフラー部材（63）の取付部（63a）の上面に立設されている。メッシュ部材（66）は、マフラー部材（63）の高さよりも高くなっている。カバー部材（67）は、第１クランク軸（31）が貫通する貫通孔が中央に形成されている。カバー部材（67）は、内周部が軸受部（44a）の上端に固定され、外周部がメッシュ部材（66）の上端に固定されている。カバー部材（67）の中央は、軸受部（44a）の形状に合わせて上側へ少し突き出た凸状になっている。カバー部材（67）の外周部は、メッシュ部材（66）に被せるように下側に折れ曲がった蓋状になっている。カバー部材（67）は、メッシュ部材（66）の上端側を閉塞して該メッシュ部材（66）と共に吐出側空間（60）を区画している。
【００９８】
ケーシング（21）には、その胴部を貫通するように吸入管（22）が設けられている。吸入管（22）は２本設けられ、共に圧縮機構（40）に接続されている。また、ケーシング（21）には、その上部の鏡面部材を上下方向に貫通する吐出管（23）が設けられている。吐出管（23）は、その入口が第２空間（8）に開口してシャフト（30）の上方の位置している。
【００９９】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
以上説明したように、本発明は、流体を圧縮する圧縮機構と電動機とを備える流体機械について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】実施形態１の冷媒回路の概略構成図である。
【図２】実施形態１の圧縮・膨張ユニットの縦断面図である。
【図３】実施形態１の圧縮・膨張ユニットの下側の拡大断面図である。
【図４】実施形態１の電動機の横断面図である。
【図５】実施形態１の膨張機構における要部の横断面を示す拡大断面図である。
【図６】実施形態１の膨張機構におけるクランク軸の回転角６０°毎の流体室の状態を示す要部断面図である。
【図７】実施形態１の変形例１の圧縮・膨張ユニットの縦断面図である。
【図８】実施形態１の変形例２の圧縮・膨張ユニットの縦断面図である。
【図９】実施形態２の圧縮機の縦断面図である。
【図１０】従来の流体機械の電動機の横断面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
8   第２空間
9   第１空間
17  ガス抜き孔
19  給油通路
20  圧縮・膨張ユニット（流体機械）
21  ケーシング
23  吐出管
26  電動機
27  ステータ
28  ロータ
30  シャフト（駆動軸）
40  圧縮機構
44a 軸受部（軸受け）
50  膨張機構
57  流体通路（吐出通路）
60  吐出側空間
62  流体通路（吐出通路）
63  マフラー部材
64  マフラー室
66  メッシュ部材
67  カバー部材
70  油分離機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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